郭辰熹

摘 要 330MW四角切圆燃煤机组采用低氮燃烧器，通过燃烧调整试验，将煤粉细度R90控制在20%以内，出口风温在75～90℃之间，在低负荷时（180MW～220MW），二次风门选择下大上小正宝塔燃烧方式，氧量在2.8%～3.5%之間，能够在原有的基础将再热汽温提升15℃～20℃，达到537℃～540℃；中高负荷时（220MW～300MW）时，二次风门选择束腰型，氧量控制在2.0%～2.5%之间，采用缺氧型燃烧方式，能够有效降低NOx的排放，经过SCR脱硝后，可达到27mg/m3，在原有的基础上可降低5～10mg/m3。

关键词 燃煤机组 燃烧调整 影响因素

0引言

中国是世界上第二大能源生产国与消费国。目前，我国燃煤发电机组占整个发电机组装机容量的73.76%。电力能源是碳排放和环境污染的重点行业，以碳基能源发电为主的电力能源行业的发展，给我国的能源资源与环境带来很大的压力。而NOx仍是火力发电厂污染物排放的重要指标，NOx排入大气，将形成酸雨，生成光化学烟雾，危害人类的健康。新建成的火力发电厂大多选用低氮燃烧技术，采用缺氧燃烧方式，通过燃尽风和还原风的调整，降低NOx的排放量，应低于国家环保部《火力发电厂大气污染物排放标准》中燃煤锅炉的NOx排放标准100mg/m3，在实际燃烧调整过程中，在低负荷（180MW～220MW）运行时，出现了再热汽温较低（515℃～525℃），且炉膛左右两侧烟温偏差较大（60℃～100℃）等问题，对SCR脱销系统造成了一定的影响。因此，对应于不同的机组负荷，应该采用合理的配风方式，更好的缩小两侧烟温偏差，使再热汽温达到额定值，提高机组的效率。

1设备概述

某电厂#1机组为330MW机组，锅炉是DG1163/17.35-Ⅱ13型，亚临界参数，四角切向燃烧方式、自然循环汽包炉，单炉膛€%栊筒贾茫加醚堂海淮沃屑湓偃龋胶馔ǚ纭⒐烫旁止辜苄踅峁梗羯矸獗眨捎梅缋涫礁沙绞健？

燃烧设备为四角布置，切向燃烧，百叶窗式水平浓淡直流摆动式燃烧器，燃烧器喷口中心线与炉膛中心线的两个假想切圆相切，假想切圆直径分别为€%o1032和€%o548。每角燃烧器分上、中、下三组，共布置16层喷口，其中一次风喷口5层，二次风喷口7层，用于降低NOX生成量的燃尽风喷口4层。一次风喷口均布置有周界风。一次风进入炉膛后向火面的煤粉浓度高，背火面的煤粉浓度低，这有利于低负荷稳燃、防止结焦、防止高温腐蚀及降低NOX的生成量。中组和下组所有喷口均能上下摆动30€？由气动执行器完成，每组燃烧器配一个气动执行器，每角2个，全炉共8个。上组所有的OFA喷口能上下摆动15€埃捎檬侄鹘凇？

2燃烧调整影响因素

2.1磨煤机风量

在磨煤机出力28t/h以下时，磨煤机风量控制在64～68t/h之间，磨煤机出力28～34t/h时，控制在68～72t/h之间。在没有堵磨趋势时，尽量采用低的一次风率，若出现磨一次风量下降、磨煤机差压持续上升、磨煤机电流增大等现象，应及时增加一次风量并减少煤量，防止堵磨。

2.2煤粉细度

磨煤机分离器变频频率宜控制在26Hz左右，如果飞灰可燃物偏高，可适当提高最上层磨煤机分离器变频频率到28Hz。建议煤粉细度R90控制在20%以内，可以保证较低的飞灰可燃物，同时NOX排放也可控制在较低水平。

2.3二次风量

在改进方案之前，机组负荷为180MW～220MW时，上层燃尽风挡板开度通常在60～65之间，选择缺氧型燃烧方式，但在燃烧过程中，出现了再热汽温偏差较大，可达到100℃，造成了再热汽温较低，脱销烟气进口温度也比较低，影响了锅炉的燃烧效率。而在高负荷250MW～300MW时，上层燃尽风挡板开度适当开大，其具体的配风方式见表1，其燃烧各参数见表2。

根据电厂目前燃用煤质，当机组负荷为180MW-220MW时，二次风采用正宝塔型，即上层燃尽风（TOFA2、TOFA1）、还原风可适当收小，下层二次风可以适当开大，低负荷时采用正宝塔有利于再热器气温的控制，比倒宝塔型燃烧方式提高15～20℃，可达额定参数535-537℃。

当机组负荷在220MW负荷以上时，二次风和燃尽风整体采用束腰配风方式，调整原则为：开大最底层二次风开度（最底层二次风为投运的最低层磨煤机紧邻的下一层二次风），以降低炉渣可燃物；减少其他燃烧器处二次风量，以造成炉膛主燃区中上部缺氧燃烧，有助于降低NOX的生成，经过SCR脱硝后，可达到35mg/m3。然后通过增加燃尽风，可提高炉膛内火焰中心高度，提高蒸汽温度，只要控制得当，飞灰可燃物可控制在较低水平，再热汽温可达额定参数537-540度。经过燃烧试验，以下几个负荷段的二次风开度较为合适，在此基础上可获得较高的炉膛温度及较理想的燃烧参数，其具体的风门挡板开度见表3，燃烧参数见表4。

2.4氧量控制

对于低氮燃烧，氧量的控制非常重要，且调整区间比较窄，由于炉膛中上部为缺氧燃烧，如果在升降负荷时氧量控制偏大，会改变该区域的缺氧燃烧气氛，致使火焰中心大幅度下降，汽温波动很大。因此，在升降负荷时需要解除氧量自动控制，进行人工预调整送风量。预期为升负荷时，提前增加送风量，将氧量控制在以下建议的上限位置，如果预期为降负荷时，提前减少送风量，将氧量控制在以下建议的下限位置。DCS显示总氧量控制的推荐值如下（DCS显示氧量比实测氧量偏低较多）：

300MW负荷 实测氧量2.6～3.0%（即DCS总氧量1.4～1.8%） 总风量约1180t/h；

250MW负荷 实际氧量2.8～3.2%（即DCS总氧量1.6～2.0%）总风量约1020t/h；

200MW负荷 实际氧量3.0～3.4%（即DCS总氧量1.8～2.2%）总风量约880t/h；

180MW负荷 实际氧量3.2～3.6%（即DCS总氧量2.0～2.4%）总风量约800t/h。

2.5磨煤機出口风温

磨煤机出口温度的控制：入炉煤可燃基挥发分30%以下时应控制磨煤机出口风温在90～100℃，以提高燃烧的稳定性和燃尽性。入炉煤可燃基挥发分在30%以上时控制磨煤机出口风温在75～85℃，以保证挥发分升高后磨煤机运行的安全性。

2.6燃烧器摆角

如果要大幅度升负荷，可预先将燃烧器摆角下倾，防止受热面超温，每次调整中组和下组燃烧器摆角5%，可多次调整。（燃烧器摆角50%是水平位置，40%是向下摆动6€埃？0%是向上摆动6€埃┤忌掌靼诮窃？0～40%之间和60～80%之间调节汽温最灵敏。如果要大幅度减负荷，可预先将燃烧器摆角上倾，防止汽温严重偏低，每次调整中组和下组燃烧器摆角5%，直致温度稳定。在吹灰过程，尽可能保持燃烧器摆角在中间位，更有利于气温的控制和燃烧的稳定性。

2.7燃烧煤种

如有条件，建议电厂燃用印尼烟煤（或掺混印尼烟煤），可在现有基础上进一步降低NOx排放。

3结论

（1）在低负荷（200MW以下）燃烧时，二次风门应该尽可能的选择上小下大的正宝塔燃烧方式，具体配风情况见表3，控制空预器后的氧量在2.9%～3.5%之间，最为合适，能够将再热汽温提升15℃～20℃，达到535℃～537℃，锅炉燃烧效率也可以提高0.2%左右；

（2）在中高负荷（220MW以上）燃烧时，二次风门可以选择束腰型燃烧方式，上两层燃尽风可适当开大，还原风和A、B、C层二次风门可适当收效，采取缺氧的燃烧方式，具体配风方式见表3，控制空预器后的氧量在1.8%～2.5%之间，可以获得较好的燃烧参数，达到537℃～540℃，而且能够将排放的NOx降低5～10mg/m3，可低至27mg/m3，获得较好的机组环保指标；

（3）在燃烧调整实验中，磨煤机的煤粉分离器频率选择在26～28Hz之间，出口风压保持在3.2MPa以上，出口温度保持在78℃～84℃之间，燃烧器摆角选在中间位置（50%左右），利用二次风量、一次风量、氧量等方式来调整，更有利于维持炉膛的燃烧稳定。

参考文献

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